Ako pripraviť betón: materiálové požiadavky, proporcie a výpočet zloženia
Betón je stavebný materiál pozostávajúci zo spojiva, piesku a plnív, ktoré sa po kalení premenia na kameň. Ani jeden moderný stavenisko sa nezaobíde bez betónu, či už ide o stavbu mrakodrapov alebo vytvorenie záhradných chodníkov. Vďaka svojim vlastnostiam a trvanlivosti sa ľudia už dlho používajú na získanie konštrukcie potrebného tvaru a pevnosti. Existuje však jedno upozornenie: iba správne vyrobený betón bude spĺňať všetky požiadavky. Ako urobiť konkrétny, ktorý je nielen silný, ale aj odolný? Poďme sa pozrieť na podstatu tohto problému a zistiť všetky podrobnosti o tom, ako vytvoriť správny konkrétny mix.
obsah:
Najdôležitejšou zložkou je cement.
V betóne akejkoľvek značky, cement nevyhnutne funguje ako spojivo. Existuje mnoho druhov cementov, ako je portlandský cement, troska, portlandský cement, rýchlo tvrdnúce cementy a ďalšie. Všetky sa líšia kvalitou viazania a podmienkami používania konečného produktu. Portlandský cement sa najčastejšie používa v stavebníctve. Všetky cementy používané na výstavbu sú rozdelené do stupňov, ktoré udávajú maximálne zaťaženie hotového výrobku v megapascaloch. Na domácom trhu sa stále pridáva písmeno D a číselný údaj označujúci percento nečistôt. Napríklad portlandský cement M400-D20 je materiál, ktorého konečný produkt vydrží zaťaženie 400 MPa a obsahuje až 20% nečistôt.
Údaje o druhoch cementov potrebných na získanie danej triedy betónu za normálnych podmienok tvrdnutia:
Pri výrobe betónu vysokej kvality, 300 a viac, je z ekonomických dôvodov potrebné použiť cement, ktorý je 2 až 2,5-krát vyšší ako betón.
Pri výstavbe domácnosti sa často používa portlandský cement značky 400 - jeho sila je na tieto účely dosť vysoká. V priemyselnej stavbe - najčastejšie sa používa cementy triedy 500 a tam, kde sa očakávajú vysoké zaťaženia - špeciálne cementy vysokej kvality. Aby ste správne vypočítali proporcie betónu, musíte mať presné informácie o značke a kvalite cementu, z ktorého budete stavať.
Ďalším dôležitým aspektom je čerstvosť - cement má dátum exspirácie a časom stráca svoje vlastnosti. Čerstvý cement je drobivý prach, bez hrudiek a tesnení. Ak vidíte, že v hmote cementu sú husté kusy, nemali by ste tento cement vo svojej práci používať - absorboval vlhkosť a už stratil svoje väzobné vlastnosti.
Piesok - čo sa stane a čo je potrebné
Piesok môže byť tiež iný. Konečný výsledok navyše priamo závisí od kvality tejto zložky.
Podľa distribúcie veľkosti častíc sa piesky delia na:
Tenké (menej ako 1,2 mm).
Veľmi malý (1,2 - 1,6 mm).
Malý (1,6 - 2,0 mm).
Stredná (1,9 - 2,5 mm).
Veľké (2,5 - 3,5 mm).
Pri výrobe betónu sa používajú všetky typy piesku, avšak ak je v piesku veľa prachu alebo ílových častíc, môže to výrazne zhoršiť vlastnosti zmesi. Platí to najmä pre tenký piesok, ktorý obsahuje značné percento prachu, je nevhodný na prípravu betónu a používa sa v najextrémnejšom prípade.
Ako pripraviť kvalitný betón a zároveň nestratiť peniaze pieskom? Všetko je jednoduché - mali by ste použiť morský alebo riečny piesok - to sú najčistejšie druhy stavebných materiálov, ktoré nenesú prachové častice alebo hlinu. Je potrebné dbať na to, aby bol piesok čistý a bez organických kontaminantov.Kariérny piesok môže byť veľmi znečistený - na stavenisku sa často nepoužíva, bez predbežnej prípravy, vrátane umývania a usadzovania. Môže obsahovať aj veľa organických zvyškov - korene, listy, konáre a kôra stromov. Ak sa tieto nečistoty dostanú do betónu, môžu sa objaviť medzery v hrúbke, čoho dôsledkom je pevnosť.
Ďalším dôležitým parametrom je vlhkosť piesku. Dokonca aj sucho vyzerajúci materiál môže obsahovať až 2% vody a mokrý - všetko 10%. To môže narušiť proporcie betónu a v budúcnosti spôsobiť pokles sily.
Drvený kameň a štrk sú najobľúbenejšie kamenivo pre betón
Hlavným plnivom pre betón všetkých stupňov je drvený kameň alebo štrk. Najčastejšie používaný drvený kameň. Je tiež rozdelený na zlomky a má drsný, nerovný povrch. Pri výbere betónu by sa malo vziať do úvahy aj to, že kamienky z mora alebo rieky nemôžu slúžiť ako náhrada za drvený kameň, pretože hladký, vodou leštený povrch výrazne zhoršuje priľnavosť kameňa k zvyškom zložiek zmesi.
Drvený kameň sa delí na tieto frakcie:
Veľmi malé - 3 - 10 mm.
Malý - 10 - 20 mm.
Stredná - 20 - 40 mm.
Veľké - 40 - 70 mm.
Aby váš betón stál mnoho rokov a nezrútil sa, treba mať na pamäti, že maximálna veľkosť kameňov v štrku by nemala prekročiť 1/3 minimálnej hrúbky budúceho produktu.
Zohľadňujú tiež taký ukazovateľ, ako je prázdnosť výplne - množstvo voľného priestoru medzi kameňmi sutiny. Je to jednoduché vypočítať - zoberte vedro známeho objemu, naplňte ho drveným kameňom po okrajoch a do neho nalejte vodu s meranou kapacitou. Keď vieme, koľko tekutiny vstúpilo, môžeme vypočítať prázdnotu trosiek. Napríklad, ak sa 4 litre vody dostali do 10 litrovej nádoby štrku, potom je prázdnota tohto štrku 40%. Čím menšia je pórovitosť výplne, tým menšia je spotreba piesku a, čo je dôležitejšie, cement.
Aby sa maximalizovalo vyplnenie dutín, mali by sa použiť rôzne frakcie drveného kameňa: malé, stredné, veľké. Malo by sa pamätať na to, že jemná frakcia by mala predstavovať najmenej 1/3 celkového objemu drveného kameňa.
Okrem žulového štrku a štrku sa v závislosti od účelu betónu používajú hlinka, vysokopecná troska, ako aj ďalšie plnivá umelého pôvodu. Na ľahký betón sa používajú drevné štiepky a mletá polystyrénová pena. Na ultralehký betón - plyny a vzduch. Vytvorenie ľahkého a ultraľahkého betónu je však spojené s mnohými ťažkosťami a je nepravdepodobné, že sa mu podarí správne vyrobiť takýto výrobok mimo priemyselnej dielne.
V závislosti od hustoty sú všetky kamenivo do betónu rozdelené na porézne (<2000 kg / m3) a hustá (> 2000 kg / m3). Nezabudnite tiež na to, že prírodné plnivá majú malé radiačné pozadie, ktoré je vlastné všetkým žulovým horninám. Toto samozrejme nie je zdrojom radiačného znečistenia, ale stále stojí za to si pamätať na takú vlastnosť prírodného kameňa ako výplne betónu.
Voda - požiadavky na prípravu betónu
Voda nie je o nič menej dôležitá zložka ako cement alebo piesok. Jednu jednoduchú pravdu možno zobrať spravidla - akákoľvek voda vhodná na pitie je tiež vhodná na miešanie betónu. V žiadnom prípade nemôžete použiť vodu z neznámeho zdroja, odpadovú vodu po výrobe, močiar a ďalšie vody, o ktorých si nie ste istí. Chemické zloženie a ďalšie ukazovatele vody môžu výrazne ovplyvniť pevnostné vlastnosti hotového betónu.
Tabuľka č. 1. Spotreba vody (l / m3) s rôznymi zrnami plniva:
| Úroveň betónovej tažnosti | štrk | Drvený kameň | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | |
| Veľmi plastové | 215 | 200 | 185 | 170 | 230 | 215 | 200 | 185 |
| Stredný plast | 205 | 190 | 175 | 160 | 220 | 205 | 190 | 175 |
| Nízka ťažnosť | 195 | 180 | 165 | 150 | 210 | 195 | 180 | 165 |
| Nie plastové | 185 | 170 | 155 | 140 | 200 | 185 | 170 | 155 |
Je dôležité si uvedomiť, že výpočet zloženia betónu zahŕňa všetku vlhkosť prítomnú v stavebných materiáloch pred ich zmiešaním. Ak máte napríklad ako plnivo naplánovanú vysokopecnú trosku, potom je dôležitá aj jej vlhkosť - v skutočnosti je to „prebytočná“ voda, ktorú je ťažké vziať do úvahy, ale hotový roztok jednoducho kazí.
Ďalší dôležitý ukazovateľ závisí od množstva vody - plasticity hotového betónu.Aby sa získal plastový betón, musí sa voda pridávať prísne podľa normy. Prekročenie požadovanej normy je tiež škodlivé a nedostatok vody - stratifikuje sa betón a stráca svoju kvalitu. Pri miešaní betónovej zmesi sa plasticita betónu určuje „okom“. Ak sa betón spontánne skĺzne z horizontálne umiestneného rýhu bajonetu, považuje sa za veľmi plastický. Ak skĺzne z lopaty iba s miernym sklonom, betón sa považuje za stredne plastický. Ak betón nekĺzne ani pri naklonenej lopatke, považuje sa za mierne plastickú. Keď betón leží na lopatke s tuberkulózou, nepovažuje sa to za plast. Je nemožné vyrobiť príliš tekutý betón, pretože stráca svoje kvality.
Pevnosť a stupeň betónu
Značka betónu je schopnosť hotového výrobku odolať zaťaženiu 1 cm2 bez poškodenia. Značka betónu sa určuje 28. deň po jeho výrobe. Ide o to, že betón získa svoju silu najrýchlejšie do 7 dní. Počas tejto doby môže získať až 40% sily. Po 7 dňoch trvá dobrá sada sily až 28 dní. Po 28 dňoch dôjde k prudkému poklesu sily, ale nejaký čas pokračuje.
Graf súboru betónovej pevnosti za normálnych podmienok.
Ako vypočítať zloženie betónu
Na správne vypočítanie zloženia betónu je dôležité mať určité údaje.
Tieto zahŕňajú:
- Požadovaný stupeň betónu;
- Požadovaná plasticita zmesi;
- Značka cementu;
- Údaje o distribúcii veľkosti častíc piesku a štrku.
Zloženie betónu je možné vypočítať dvoma spôsobmi - podľa hmotnostného pomeru cementu, piesku a štrku a objemového pomeru týchto materiálov. A v prvom a druhom prípade sa cement vždy berie ako jednotka (na jednu časť) a všetky ostatné zložky betónu sa miešajú ako súčasť hmotnosti alebo objemu cementu.
Výpočet hmotnostného zloženia betónu
Vypočítame zloženie, aby sme získali betón so strednou tažnosťou, ktorého stupeň pevnosti po dobu 28 dní bude M200.
Predpokladajme, že máme:
- Portlandský cement M400;
- Drvený kameň strednej frakcie;
Najprv musíme určiť pomer voda-cement (W / C). W / C je podiel hmotnosti vody a cementu, ktorý je potrebný na prípravu betónu určitej pevnosti. Tento ukazovateľ je určený vzorcami alebo empiricky. Ponúkame už nájdené hodnoty H / C, ktoré sú zhrnuté v tabuľke.
Tabuľka č. 2. Hodnoty V / C pre rôzne stupne betónu.
| známky cement | Betónové triedy | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | ||
| 300 | 0,75 | 0,65 | 0,55 | 0,50 | 0,40 | - | |
| 0,80 | 0.70 | 0.60 | 0.55 | 0.45 | - | ||
| 400 | 0,85 | 0,75 | 0,63 | 0,56 | 0,50 | 0,40 | |
| 0,90 | 0,80 | 0,68 | 0,61 | 0,55 | 0,45 | ||
| 500 | - | 0,85 | 0,71 | 0,64 | 0,60 | 0,46 | |
| - | 0,90 | 0,76 | 0,69 | 0,65 | 0,51 | ||
| 600 | - | 0,95 | 0,75 | 0,68 | 0,63 | 0,50 | |
| - | 1 | 0,80 | 0,73 | 0,68 | 0,55 | ||
 - ukazovatele štrku. - ukazovatele drveného kameňa. |
|||||||
Keď poznáme potrebnú značku betónu a použitú značku cementu, zistíme hodnotu V / C. V tomto prípade to bude 0,63.
Teraz z tabuľky č. 1 nájdeme potrebné množstvo vody na získanie betónu so strednou tvárnosťou, s drveným kameňom s veľkosťou 40 mm. Výsledkom je hodnota 190 l / m3.
Potom môžeme vypočítať množstvo cementu, ktoré potrebujeme na 1 m3 betón. Z toho 190 l / m3 vydelte 0,68 a získajte 279 kg. cement. V tabuľke č. 3 nájdeme podiely betónovej zmesi pre požadovaný stupeň betónu M200 a cement triedy M400.
Tabuľka č. 3. Hmotnostné pomery cementu, piesku a štrku.
| Betónová trieda | Značky portlandského cementu | |
|---|---|---|
| 400 | 500 | |
| Hmotnostné podiely, Cement: Piesok: Suť |
||
| 100 | 1 : 4,6 : 7,0 | 1 : 5,8 : 8,1 |
| 150 | 1 : 3,5 : 5,7 | 1 : 4,5 : 6,6 |
| 200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 1 : 3,5 : 5,6 |
| 250 | 1 : 2,1 : 3,9 | 1 : 2,6 : 4,5 |
| 300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 2,4 : 4,3 |
| 400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 1 : 1,6 : 3,2 |
| 450 | 1 : 1,1 : 2,5 | 1 : 1,4 : 2,9 |
Pomer C: P: U bude 1: 2,8: 4,8. Ak potrebujeme cement, potrebujeme 279 kg, potom 279 × 2,8 = 781 kg. piesok a 279 × 4,8 = 1339 kg. drvený kameň. Celkom sa ukazuje, že na prípravu 1 m3 betón strednej tažnosti a triedy M200 z portlandského cementu M400 a drvený kameň strednej frakcie, je potrebné:
279 kg cement.
781 kg. piesok.
1339 kg. drvený kameň.
190 l voda.
Doma sa 10 litrová nádoba často používa na meranie rôznych sypkých materiálov. Aby sme vám uľahčili meranie materiálov, poskytneme údaje o hmotnosti konkrétneho materiálu obsiahnutého v jednom 10-litrovom vedre:
- Cement - 13 - 15 kg, v závislosti od tesnenia.
- Piesok - 14 - 17 kg, v závislosti od vlhkosti.
- Drvený kameň alebo štrk - 15 - 17 kg, v závislosti od veľkosti frakcie.
Je potrebné pochopiť, že metodika tohto výpočtu je o niečo nižšia ako metódy používané pri výstavbe veľkých zariadení, ale je to oveľa lepšie ako zásada - dajte viac cementu, aby ste boli silnejší.
Okrem nanášania hmotnostných pomerov sa používajú aj hmotnostné pomery zloženia betónu. Táto metóda je však menej presná.
Tabuľka č. 4. Objemové pomery cementu, piesku a drveného kameňa pre betón rôznych tried:
| Značka portlandského cementu | Betónová trieda | Pomery podľa objemu, l | Konkrétny objem, l, o spotreba 10 litrov. cement | ||
|---|---|---|---|---|---|
| cement | piesok | Drvený kameň | |||
| 400 | 100 | 1 | 4,1 | 6,1 | 78 |
| 150 | 1 | 3,2 | 5,0 | 64 | |
| 200 | 1 | 2,5 | 4,2 | 54 | |
| 250 | 1 | 1,9 | 3,4 | 43 | |
| 300 | 1 | 1,7 | 3,2 | 41 | |
| 400 | 1 | 1,1 | 2,4 | 31 | |
| 450 | 1 | 1,0 | 2,2 | 29 | |
| 500 | 100 | 1 | 5,3 | 7,1 | 90 |
| 150 | 1 | 4,0 | 5,8 | 73 | |
| 200 | 1 | 3,2 | 4,9 | 62 | |
| 250 | 1 | 2,4 | 3,9 | 50 | |
| 300 | 1 | 2,2 | 3,7 | 47 | |
| 400 | 1 | 1,4 | 2,8 | 36 | |
| 450 | 1 | 1,2 | 2,5 | 32 | |
| Množstvo vody nie je uvedené a závisí od požadovanej konzistencie a plasticity betónu. | |||||
Ako miešať betón
Existuje aj metóda ručného hnetenia aj mechanizovaná - pomocou miešačiek a miešačiek betónu.
Manuálny spôsob miešania betónu
Uvažujme manuálny spôsob hnetenia, ktorý je najobľúbenejší v domácej stavbe. Na správne premiešanie zmesi je potrebná nádoba, v ktorej budú zmiešané všetky zložky. Môže to byť buď obyčajná plechovka alebo špeciálne zostavená nádoba. Všetok piesok potrebný na miesenie sa naleje do neho a cement sa naleje do brázdy uprostred. Po starostlivom premiešaní sa piesok zmieša s cementom, až kým sa nedosiahne homogénna sivá hmota. Výsledný materiál sa potom zvlhčí vodou a opäť sa dobre premieša. Neskôr sa pridá drvený kameň a zmes sa mieša, až kým roztok nepokryje každý kameň plniva. Súčasne sa postupne pridáva voda, ktorej množstvo závisí od požadovanej plasticity. Potom, čo sa zmes stane homogénnou a všetky kamene plniva sa pokryjú maltou, je betón pripravený na položenie.
Pri ručnom miesení existuje jeden dôležitý bod, a to rýchlosť ukladania betónu. Aj s malým oneskorením sa betón v žľabe môže delaminovať (vyzerá to, že voda vyčnieva zhora) a stratiť niektoré zo svojich vlastností. Preto je dôležité rýchlo položiť betón do debnenia.
Najlepšou možnosťou, ako pripraviť betón, by bol mechanický spôsob miešania pomocou miešačky betónu. Výhodou tejto metódy bude získanie zaručenej homogénnej zmesi a kvalitného betónu.
Miešanie betónu v miešačke betónu
Pri miesení v miešačke betónu sa najskôr naleje cement a naleje sa minimálne množstvo vody. Po získaní homogénnej emulzie sa do zmiešavača pridá piesok na základe pomeru. Ďalej roztok zasiahne pridaním požadovaného množstva vody. Po prijatí roztoku sa plnivo môže naliať do miešačky betónu.
Výhodou mechanického spôsobu miesenia je to, že betón sa neoddeľuje a môže zostať v rotačnej miešačke až jednu hodinu bez straty svojich vlastností. Miešačka by sa však nemala umiestňovať ďaleko od miesta inštalácie - aby sa zabránilo strate konkrétnych vlastností počas dodávky.
Na základe týchto jednoduchých pravidiel získate spoľahlivý konštrukčný materiál, ktorý bude v priebehu rokov silnejší!
